岩溶地基防渗墙应力变形影响因素 VIP专享VIP免费

深覆盖岩溶地基防渗墙应力变形影响因素摘要：堤基防渗技术关系到整个水利工程的安危，是在透水地基上修建挡水建筑物的关键。对防渗墙的工作性能进行合理的评价，能够有效提高堤坝运行的稳定性。本文基于相关理论研究，结合大伙房水库堤坝工程，对深覆盖岩溶地基防渗墙的应力进行了系统研究，通过相关数据模型对防渗墙体的相关弹性模量进行了数值计算，研究分析了防渗墙应力变形的影响因素，得到了引起墙体变形的主要原因，塑性墙较之刚性墙，能更好地保持应力状态，水平位移主要取决于墙后覆盖层承载条件等结论，为今后相关水利工程的设计施工提供数据支持。关键词：防渗墙；岩溶地基；弹性模量；塑性墙InfluencingfactorsofstressanddeformationofimperviouswallindeepcoveredkarstgroundAbstract:.Embankmentseepagecontroltechnologyisrelatedtothesafetyoftheentirewaterconservancyproject,whichisthekeytobuildingretainingstructuresonseepagefoundation.Thereasonableevaluationoftheperformanceoftheimperviouswallcaneffectivelyimprovethestabilityofthedam.Inthispaper,basedontherelevanttheoreticalresearch,combinedwiththedamprojectofDahuofangreservoir,thestressofimperviouswallindeepcoveredkarstgroundhasbeenstudiedsystematically.Therelevantelasticmodulusoftheimperviouswallhasbeennumericallycalculatedthroughcorrelationdatamodel.Themainfactorsthatcausethedeformationofthewallarethefactorsthatcausethedeformationoftheimpermeablewall.Theplasticwallcanmaintainthestressstatebetterthantherigidwall,andthehorizontaldisplacementmainlydependsonthebearingconditionsofthewallcover.Relatedwaterconservancyprojectdesignandconstructiontoprovidedatasupport.Keywords:Cutoffwall；Karstground；ElasticModulus；Plasticwall0引言随着人们对水利工程开发水文地质条件及水电需求的急剧增长等因素限制[1-2]，使得水利工程的兴建将不可避免的面临深覆盖层岩溶复杂地基等的问题[3-4]，而深覆盖岩溶地基是建坝的关键技术难题，关乎着整个水工建筑物的安全稳定，防渗处理技术的选择显得尤为重要[5]。潘迎[6]等通过三峡花岗岩风化石碴的大型三轴试验和平面应变试验，深入研究了颗粒破碎与剪胀性、抗剪强度之间的影响规律；林建锋[7]等利用线性梁单元、非线性土体单元等有限元法计算小浪底坝基防渗墙，并对现行的接触状态的模拟方面提出了新的思路；贾华[8]等分析了不同因素影响下某心墙堆石坝混凝土防渗墙的应力变形，并利用三维非线性有限元计算方法，考察了接触面模型中参数对应力的敏感程度。本文基于大伙房水库相关水利工程建设，在查阅相关文献后，通过建立的三维线性数学模型，对深覆盖岩溶地基防渗墙的应力变形进行了系统的研究，并对墙体的弹性模量进行了敏感性分析，为今后类似复杂地基上兴建水工建筑物的设计和运行提供科学合理的依据。1工程概况及模型建立1.1工程概况大伙房水库位于苏子河流域上游，是流域的内重要的防洪泄洪建筑。堤坝河岸线极不规则，平面形态极为复杂，水文特点是径流系数大，降雨强度也大。堤线总长为9.36km，堤身土壤主要为砂壤土以及粘土，防渗性较差，易产生渗漏。堤基覆盖物普遍分布于中更新系统冲击层，具有二元结构，由砂类土和砾卵石组成，同江河河道及其防护区内湖塘地带地基砂砾石出露于地表，堤基深槽表面覆盖有厚度较大的细砂，防渗处理难度较大。建立模型对堤防进行三维有限元分析，建立直角坐标系，垂直堤防方向确定为X轴，指向邻水侧为正；竖直方向为Z轴，向上为正；顺河道方向为Y轴，指向河道上游为正。有限元模型基本单元采用8节点六面体耦合单元，剖分总单元数为12630个，总结点数为15863个，如图1计算模型有限元网格所示。图1计算模型有限元网格根据以往施工经验，对防渗墙、基岩以及灌浆帷幕相关系数的计算宜采用线弹性模型。研究防渗墙与覆盖层土体间相互作用时，应注意墙土接触泥皮的剪切特性，其相关线弹性模型参数取值如表1堤防线弹性模型参数表所示。表1堤防线弹性模型参数表材料名称泊...